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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur induktiven Erwärmung von Werkstücken mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Das Erwärmen von Werkstücken mittels Induktion ist seit langem bekannt. Insbesondere zum Härten, Löten und Aufschrumpfen wird dazu mittels einer hochfrequent durchflossenen Induktionsspule ein Magnetfeld erzeugt, welches in einem Werkstück, beispielsweise einem zu härtenden Zahnrad, einen Wirbelstrom induziert. Der innere Widerstand im Werkstück sorgt für eine Erhitzung des Werkstücks. Bei Prozessen, die eine derartige induktive Erwärmung beinhalten, und bei denen Werkstücke in größeren Stückzahlen verarbeitet werden, sind die einzelnen Prozessschritte häufig automatisch verkettet. So sind Vorrichtungen mit Drehtellern bekannt, auf denen mehrere Induktionsspulen über den Umfang verteilt angeordnet sind. An verschiedenen Stationen werden beispielsweise Werkstücke auf Werkstückaufnahmen im Bereich einer Induktionsspule positioniert, induktiv miteinander verlötet, gekühlt und wieder entnommen. Durch eine Drehbewegung des Drehtellers werden die Werkstücke von Station zu Station bewegt. Die Induktionsspulen sind dabei nicht alle permanent in Kontakt mit der hochfrequenten Stromquelle, sondern werden an der Station, an der die induktive Erwärmung stattfinden soll, mit der Stromquelle in Verbindung gebracht. Die Stromquelle ist also ortsfest, während die Induktionsspulen bewegt werden. Die Verbindung erfolgt dabei durch Kontaktierung mittels mechanischer Wechselkopplungen, die beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch geschlossen und geöffnet werden. Aufgrund der hohen Ströme, die über die Wechselkopplungen übertragen werden müssen, sind diese Wechselkopplungen relativ groß, erfordern relativ viel Zeit zum Öffnen und Schließen und sind außerdem verschleißbehaftet.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur induktiven Erwärmung von Werkstücken zu schaffen, bei der abwechselnd verschiedene Induktionsspulen mit einer Stromquelle verbindbar sind und bei dem die Wechselkopplungen hierfür verbessert sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung schlägt eine Vorrichtung zur induktiven Erwärmung, insbesondere zum Löten oder Härten, von Werkstücken vor, mit mindestens einer, insbesondere jedoch mit zwei oder mehr Induktionsspulen. Dabei ist mit einer Induktionsspule insbesondere ein einfach oder mehrfach gewickelter elektrischer Leiter gemeint. Die Induktionsspulen werden von einer hochfrequenten Stromquelle gespeist, wobei mit „hochfrequent” eine Frequenz von mindestens 5 kHz, insbesondere mindestens 10 kHz und vorzugsweise 50 kHz oder mehr gemeint ist, da sonst keine effiziente induktive Erwärmung erreichbar ist. Die Stromquelle ist dabei über eine Wechselkopplung mit der mindestens einen Induktionsspule verbindbar oder lösbar. Handelt es sich um mehrere Induktionsspulen, so sind diese über die Wechselkopplung insbesondere abwechselnd mit der Stromquelle verbindbar. Als „Wechselkopplung” soll hier allgemein eine Kopplung verstanden werden, die schnell an- und abkoppelbar ist, also innerhalb von weniger als 5 Sekunden, insbesondere innerhalb von weniger als einer Sekunde. Hierdurch wird die Voraussetzung dafür geschaffen, dass die Induktionsspulen auf einer beweglichen Einheit, beispielsweise einem Drehteller oder einem translatorisch beweglichen Schiebetisch, angeordnet sind und immer nur an einer bestimmten, ortsfesten Position kontaktiert werden. Zusätzliche Schalter, die verschleißanfällig sein können, zum wahlweise Kontaktieren einzelner Induktionsspulen sind somit nicht nötig, sondern die bewegliche Einheit bildet zusammen mit der Wechselkopplung den Ersatz für Schalter. Die Wechselkopplungen weisen jeweils zwei Kopplungshälften auf, eine stromquellenseitig und eine induktionsspulenseitig. Erfindungsgemäß weist die eine Kopplungshälfte, nämlich die stromquellenseitige Kopplungshälfte, eine Senderspule und die andere Kopplungshälfte eine Empfängerspule auf. Dies ermöglicht, dass die elektrische Energie induktiv von der Sender- auf die Empfängerspule übertragen wird, wobei von der Senderspule ein Magnetfeld erzeugt wird, das in der Empfängerspule eine Spannung induziert, die einen Strom antreibt. Hierdurch wird eine berührungslose Übertragung möglich, auch wenn dies nicht zwingend notwendig ist. Die berührungslose Übertragung hat jedoch den Vorteil, dass eine Quelle von Verschleiß vermieden wird. Daneben kann auf ein mechanisches Schließen und Öffnen der Wechselkopplung verzichtet werden, wodurch die Vorrichtung schneller arbeiten kann. So müssen die beiden Kopplungshälften lediglich in die Nähe zueinander gebracht werden, was beispielsweise bei einem Drehteller durch die Bewegung des Drehtellers selbst erreicht werden kann, wohingegen auf zusätzliche elektrische, hydraulische oder pneumatische Aktoren verzichtet werden kann.
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Die Empfängerspule bildet vorzugsweise zusammen mit der Induktionsspule eine Lastinduktivität, die insbesondere in Reihe mit einem senderseitigen Kondenstator geschaltet ist und einen elektrischen Schwingkreis bildet, welcher resonant angeregt wird. Die Verwendung eines Schwingkreises ermöglicht eine effiziente Energieübertragung. Dabei kann der Schwingkreis weitere Elemente, insbesondere Induktivitäten, schon aufgrund von Verbindungsleitungen, aber auch kapazitiv wirkend Elemente, enthalten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Sender- und die Empfängerspule von einem weichmagnetischen Kern umgeben. Als weichmagnetisches Material kommt insbesondere ein Ferrit in Frage. Als Ferrite werden magnetisierbare keramische Sinter-Werkstoffe auf Basis von Metalloxiden verstanden. Alternativ sind sogenannte Pulverkerne möglich, bei denen weichmagnetische Pulver in einer Bindermatrix gefasst sind. Als Kern können außerdem Blechpakete dienen, wie sie von Transformatoren bekannt sind. Durch den Kern, der in einen Sender- und einen Empfängerteil in den beiden Kopplungshälften unterteilt werden kann, wird das Magnetfeld geleitet, wodurch die Übertragungseffizienz, also das Verhältnis aus Eingangs- zu Ausgangsenergie, der Kopplungshälften gegenüber einer Wechselkopplung ohne Kern deutlich erhöht wird.
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Ebenfalls positiv auf die Übertragungseffizienz wirkt es sich aus, wenn die Sender- und die Empfängerspule bei verbundener Wechselkopplung möglichst nahe zu einander positioniert sind. Die Erfindung schlägt daher vor, dass dabei ein Abstand von weniger als 3 mm, insbesondere weniger als 2 mm besteht. Angestrebt ist vorzugsweise ein Abstand von 0,5 mm oder weniger, denn je geringer der Abstand, desto höher ist die Übertragungseffizienz. Allerdings dürfen sich die Sender- und die Empfängerspulen nicht berühren, da es sonst zu einem ungewollten direkten Stromfluss kommt. Bereits eine dünne elektrische Isolationsschicht, beispielsweise aus Glimmer oder Aluminiumoxid, kann einen derartigen Kontakt allerdings ausschließen. Weist zumindest eine der beiden Kopplungshälften eine derartige Isolierung auf, können die Kopplungshälften in Berührung gebracht werden. Außerdem sollen die Sender- und Empfängerspule im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein, wobei hier gemeint ist, dass die Längsachsen der beiden Wicklungen im Wesentlichen übereinstimmen und die Wicklungen im Wesentlichen lediglich axial versetzt längs dieser gemeinsamen Längsachse angeordnet sind.
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Die beiden Kopplungshälften der Wechselkopplung können als Schnittstellen aufgefasst werden, die zur Verbindung unterschiedlicher Stromquellen mit unterschiedlichen Verbrauchern verwendet werden können. Bei durchgängig gleichen Kopplungshälften erlauben sie daher neben der wechselnden Verbindung die Modularisierung der betreffenden Anlagen. Die Erfindung schlägt vor, diese Modularisierung dadurch weiter zu steigern, dass zwischen Stromquelle und Senderspule eine mechanische, wiederverbindbare erste Schnittstelle und zwischen Empfängerspule und Induktionsspule eine mechanische, wiederverbindbare zweite Schnittstelle angeordnet ist, und dass die erste und die zweite Schnittstelle miteinander korrespondieren. Als Schnittstelle kann beispielsweise eine Klemme, eine Schraub- oder Schnappverbindung oder Kombinationen hiervon gemeint sein. Die Schnittstelle muss dabei nicht unbedingt schnell lösbar und wiederverbindbar sein und es kann hierzu auch der Einsatz von Werkzeug notwendig sein. Wichtig ist jedoch, dass die erste und die zweite Schnittstelle miteinander korrespondieren, dass also jeweils die stromquellenseitigen Schnittstellenhälften zu den verbraucherseitigen Schnittstellenhälften passen. Hierdurch wird es möglich, dass die Wechselkopplung ausgebaut und die stromquellenseitige Schnittstellenhälfte der Senderspule mit der verbraucherseitigen Schnittstellenhälfte der Empfängerspule verbunden wird. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Heizspule samt ihrer Zuleitung aus einer Anlage mit Wechselstationen ausgebaut und in eine stationäre Anlage wieder eingebaut werden.
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Da bei Vorrichtungen zur induktiven Erwärmung meist die Zuleitungen und die Induktionsspulen zum Erwärmen der Werkstücke mit Fluiden, insbesondere Wasser, gekühlt werden, aber auch die Sender- und die Empfängerspule der Wechselkopplung eine Kühlung erfordern, schlägt die Erfindung vor, dass die erste und die zweite Schnittstelle jeweils eine Fluidschnittstelle aufweist, so dass die Sender- und die Empfängerspule jeweils mit dem Kühlkreislauf der an sie angeschlossenen Zuleitungen verbunden werden kann. Als Fluidschnittstelle können beispielsweise miteinander fluchtenden Bohrungen auf den beiden Schnittstellenseiten in Kombination mit einer ringförmigen Dichtung dienen.
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Vorzugsweise ist sowohl die Sender- als auch die Empfängerspule als Rohr ausgebildet. Dies erlaubt die Beaufschlagung mit einer sehr hohen Leistung, da beide Spulen mit einem Fluid, insbesondere Wasser, gekühlt werden können, um die sich zwangsläufig aufgrund inneren Widerstands entwickelnde Wärme abzuführen. Alternativ könnte bei geringeren zu übertragenden Leistungen Hochfrequenzlitzen zum Einsatz kommen, also ein Leiter aus einer Vielzahl geflochtener Einzeldrähte, die untereinander isoliert sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 eine perspektivische Darstellung der Wechselkopplung derselben Vorrichtung mit sender- und empfängerseitiger Schnittstelle; und
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3 eine perspektivische Schnittdarstellung derselben Wechselkopplung, jedoch ohne empfängerseitige Schnittstelle.
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Die in 1 dargestellte Vorrichtung 1 dient der induktiven Erwärmung eines Werkstücks 2. Dieses Werkstück 2 ist in der Figur als Kreis schematisch dargestellt, es könnte sich beispielsweise um zwei Rohrstücke handeln, die miteinander verlötet werden, doch kommt es vorliegend weder auf die Art des Werkstücks 2 noch auf den Zweck der induktiven Erwärmung an. Die Vorrichtung 1 weist hierzu einen Drehteller 3 auf, an dem an mehreren, über den Umfang verteilten Positionen Induktionsspulen 4 angeordnet sind. Zur besseren Übersicht sind nur zwei Induktionsspulen 4 dargestellt. Aufgrund der Drehbarkeit des Drehtellers 3 um eine Rotationsachse R können die Induktionsspulen 4 zu unterschiedlichen ortsfesten Stationen 5, 6 bewegt werden. So kann in einer ersten Station 5 der Drehteller 3 mit dem Werkstück 2 manuell oder automatisch beladen bzw. das Werkstück 2 wieder entnommen werden, während an einer zweiten Station 6 die induktive Wärmebehandlung erfolgt. An weiteren, nicht dargestellten Stationen könnte beispielsweise eine Kühlung oder sonstige Nachbehandlung erfolgen. Beim Beladen wird das Werkstück 2 im Bereich der entsprechenden Induktionsspule 4 positioniert. Nur an der zweiten Station 6 muss eine Kontaktierung der Induktionsspule 4 mit einer Stromquelle 7 erfolgen. Die Stromquelle 7 ist hochfrequent und wird durch einen Kondensator 45 zu einem Schwingkreis ergänzt. Sie kann eine Wechselspannung von 50 kHz zur Verfügung stellen. Die Kontaktierung erfolgt über eine Wechselkopplung 8 mit zwei Kopplungshälften 9, 10, wovon eine stromquellenseitige erste Kopplungshälfte 9 ortsfest und mit der Stromquelle 7 verbunden ist, während je eine verbrauchsseitige zweite Kopplungshälfte 10 in den Drehteller 3 eingelassen und mit je einer Induktionsspule 4 verbunden ist. Mit „verbrauchsseitig” ist hier stets die der Induktionsspule 4 zugewandte Seite gemeint, da die Induktionsspule 4 als elektrischer Verbraucher fungiert. Wenn die erste und die zweite Kopplungshälfte 8, 9 nahe beieinander stehen, wie dies 1 an der zweiten Station 6 zeigt, ist die Wechselkopplung 8 geschlossen, also die Stromquelle 7 mit der Induktionsspule 4 an der zweiten Station 6 verbunden, so dass elektrische Energie übertragen werden kann. Die erste Kopplungshälfte 9 weist hierzu eine Senderspule 11 und die zweite Kopplungshälfte 10 eine Empfängerspule 12 auf. Die Senderspule 11 erzeugt ein hochfrequentes Magnetfeld, welches in der Empfängerspule 12 einen elektrischen Strom induziert. Die Empfängerspule 12 und die Induktionsspule 4 bilden einen resonanten elektrischen Schwingkreis, insbesondere ist zwischen der Empfängerspule 12 und der Induktionsspule 4 kein elektrischer Speicher, Wechselrichter oder dergleichen angeordnet.
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Durch die induktive Energieübertragung zwischen den beiden Kopplungshälften 9, 10 können diese berührungslos kontaktiert werden, wobei hierzu lediglich die richtige Positionierung zueinander zu gewährleisten ist. Bei den hier vorliegenden Drehtellern 3 erfolgt dies ohne zusätzlichen Zeitaufwand durch die Drehung des Drehtellers 3, wobei die Bewegung durch Anschläge (nicht dargestellt) oder dergleichen gesteuert werden kann.
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Zwischen der Stromquelle 7 und Senderspule 11 ist eine mechanische, wiederverbindbare erste Schnittstelle 13 und zwischen Empfängerspule 12 und Induktionsspule 4 eine mechanische, wiederverbindbare zweite Schnittstelle 14 angeordnet. Die beiden Schnittstellen 13, 14 weisen jeweils eine stromquellenseitige Schnittstellenhälfte 15 und eine verbrauchsseitige Schnittstellenhälfte 16 auf, wobei die Schnittstellenhälften 15, 16 stromquellenseitig und verbrauchsseitig jeweils geometrisch im Wesentlichen gleich sind. Die beiden Schnittstellen 13, 14 korrespondieren somit miteinander, so dass die Stromquelle 7 beispielsweise direkt mit der Induktionsspule 4 verbunden werden könnte, indem die ortsfeste stromquellenseitige Schnittstellenhälfte 15 mit der verbrauchsseitigen Schnittstellenhälfte 16 der Induktionsspule 4 gekoppelt wird. Dies erleichtert einen möglichen Umbau, Austausch oder die Wiederverwendung der Komponenten.
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In den 2 und 3 ist die Wechselkopplung 8 in einer möglichen technischen Ausführungsform dargestellt. Dabei ist in 2 auch eine stromquellenseitige erste und eine verbraucherseitige zweite Schnittstellenhälfte 15, 16 dargestellt, während in der Schnittdarstellung von 3 insbesondere die stromquellenseitige Schnittstellenhälfte 15 der Übersicht halber weggelassen ist. Die stromquellenseitige Schnittstellenhälfte 15 an der verbrauchsseitigen zweiten Kopplungshälfte 10 besteht aus einem zylindrischen Block 17 aus Kunststoff, in den zwei Anschlusskontaktstücke 18 eingelassen sind. Auf einer der Wechselkopplung 8 abgewandten Seite, im Weiteren als Außenseite bezeichnet, sind die Anschlusskontaktstücke 18 im Wesentlichen halbkreisförmig, während auf der gegenüberliegenden Seite das eine Anschlusskontaktstück 18 eine Halbkreisbogenform und das andere Anschlusskontaktstück 18 eine Halbkreisform mit geringerem Radius aufweist. Neben Bohrungen, die lediglich der Verschraubung dienen und auf die deshalb nicht näher eingegangen werden soll, weisen die Anschlusskontaktstücke 18 jeweils erste Fluidbohrungen 19 auf, die von der Außenseite zunächst parallel und in Längsrichtung L der Wechselkopplung 8 verlaufen und dann jeweils rechtwinklig voneinander radial weg gerichtet sind. Die ersten Fluidbohrungen 19 münden jeweils radial in eingeschraubte Schlauchstutzen 20 aus Messing. Auf der Außenseite des Blocks 17 sind außerdem zwei Pratzen 21 montiert, die eine quer zur Längserstreckung des Blocks 17 und der Wechselkopplung 8 verlaufende T-Nut 22 formen. Die Pratzen 21 verdecken teilweise die Anschlusskontaktstücke 18 und liegen an ihnen an. In die T-Nut 22 kann von einer radialen Seite her eine verbrauchsseitige Schnittstellenhälfte 16 quer eingeschoben werden, bis sie an einem Anschlag 23 anstößt. Durch Anziehen je einer Schraubverbindung 24 können die Pratzen 21 gegen die verbrauchsseitige Schnittstellenhälfte 16 (nicht dargestellt) verspannt werden. Entsprechend weist die verbrauchsseitige Schnittstellenhälfte 16 einen im Wesentlichen T-förmigen Grundaufbau auf. Die verbrauchsseitige Schnittstellenhälfte 16 wird durch zwei spiegelbildlich ausgebildete Anschlussstücke 25 aus Kupfer gebildet. Die beiden Anschlussstücke 25 sind jeweils L-förmig mit je einem plattenförmigen Leiter 26 und einem quaderförmigen Fuß 27. Die beiden Füße 27 bilden zusammen den Teil der T-förmigen verbrauchsseitige Schnittstellenhälfte 16, der in die T-Nut 22 eingeschoben werden kann. Die beiden Anschlussstücke 25 sind durch eine dünne Kunststoffplatte 28 derart getrennt, dass sie keinen elektrischen Kontakt haben. Beide Füße 27 weisen jeweils eine zweite Fluidbohrung 29 auf, die in erste Rohre 30 münden, welche entlang der Leiter 26 verlaufen. Wird eine verbrauchsseitige Schnittstellenhälfte 16 mit einer stromquellenseitigen Schnittstellenhälfte 15 verbunden, also wie oben beschrieben quer eingeschoben und durch die Pratzen 21 fixiert, so fluchten die ersten und die zweiten Fluidbohrungen 19, 29 miteinander und bilden somit jeweils Fluidschnittstellen 31. Außerdem ist jeweils ein Anschlussstück 25 mit einem Anschlusskontaktstück 18 in Berührung. Die Schnittstellenhälften 15, 16 können somit gleichzeitig eine mechanische, elektrische und fluidische Verbindung herstellen.
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Die stromquellenseitige Schnittstellenhälfte 15 ist auf die verbrauchsseitige zweite Kopplungshälfte 10 geschraubt. Diese zweite Kopplungshälfte 10 weist ein topfförmiges zweites Gehäuse 32 aus Kunststoff auf, wobei das offene Ende zur stromquellenseitigen ersten Kopplungshälfte 9 weist. Ein zur stromquellenseitigen Schnittstellenhälfte 15 weisender Boden 33 ist durchsetzt von zwei Kupferleitern 34, wobei die Form der Kupferleiter 34 im Bereich des Bodens 33 der Form der Anschlusskontaktstücke 18 entspricht, also eine Halbkreisbogenform und eine Halbkreisform mit geringerem Radius aufweisen. Die Anschlusskontaktstücke 18 sind so durch direkte Anlage mit den Kupferleitern 34 flächig in Berührung und damit in elektrischen Kontakt. Betrachtet man die Kupferleiter 34 weiter in Längsrichtung L der Wechselkopplung 8, so weiten sie sich zunächst zu größeren Halbkreisen auf. In diesem Bereich verlaufen radial vom Umfang des zweiten Gehäuses 32 her dritte Fluidbohrungen 35. Auch hier sind Schlauchstutzen 20 in die Fluidbohrungen 35 eingeschraubt. Im weiteren Verlauf bilden die Kupferleiter 34 zweite Rohre 36, die eng neben einander, nur von einem flächigen Mittelsteg 37 des Bodens 33 getrennt an der Innenwand des zweiten Gehäuses entlang verlaufen. Der Mittelsteg 37 trennt die Kupferleiter 34 elektrisch voneinander. Die zweiten Rohre 36 sind jeweils winklig mit den dritten Fluidbohrungen 35 verbunden. An einem der stromquellenseitigen ersten Kopplungshälfte 9 zugewandten Stirnseite, sind die beiden zweiten Rohre 36 durch einen kreisförmigen empfängerseitigen Ring 38 verbunden. Dieser Ring 38 ist selbst auch rohrförmig, die zweiten Rohre 35 sind also durch den empfängerseitigen Ring 38 zu einem einzigen zweiten Rohr 35 verbunden. Der empfängerseitige Ring 37 bildet die Empfängerspule 12. Die Empfängerspule 12 wird von einem Kern 39 aus Ferrit U-förmig umfasst. Dazu hat der Kern 39 eine zylindrische Grundform mit einer kleinen Mittelbohrung 40 und mit einer kreisförmigen Nut 41 auf der der ersten Kopplungshälfte 9 zugewandten Seite, in der die Empfängerspule 12 einliegt. Der Kern 39 und die Empfängerspule 12 werden durch eine kreisförmige dünne Isolierplatte 42 aus Kunststoff abgedeckt.
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Die erste Kopplungshälfte 9 weist ein erstes Gehäuse 43 aus Kunststoff auf, das im Wesentlichen rohrförmig ist. Die ersten Rohre 30 münden vom Leiter 26 des Anschlussstücks 25 aus in etwa mittig in den Bereich des ersten Gehäuses 43 ein, verlaufen dann parallel zunächst radial nach außen und dann parallel entlang einer Innenseite des ersten Gehäuses 43 in Längsrichtung L der Wechselkopplung 8, bevor sie sich zu einem senderseitigen Ring 44 ergänzen. Der senderseitige Ring 44 bildet die Senderspule 11. Sofern die Längsachsen der beiden Kopplungshälften 9, 10 wie dargestellt übereinstimmen, sind die beiden Ringe 38, 44 parallel zueinander mit übereinstimmenden Mittelachsen angeordnet. Auch die Senderspule 11 ist von einem Kern umgeben, der der Übersicht halber jedoch nicht dargestellt ist. Er ist spiegelbildlich zum Kern 39 der zweiten Kopplungshälfte 10 ausgebildet und angeordnet. Auch die erste Kopplungshälfte 9 weist auf ihrer, der zweiten Kopplungshälfte 10 zugewandten Seite eine Isolierplatte 42 auf. Auf der gegenüberliegenden Seite sind die ersten Rohre 30 von einer ausgehärteten Epoxidharzmasse (nicht dargestellt) fixiert, die das restliche erste Gehäuse 43 ausfüllt.
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Die beiden Kopplungshälften 9, 10 sind sehr eng beieinander angeordnet, damit ein Abstand A, hier 2 mm, zwischen Sender- und Empfängerspule 11, 12 möglichst gering ist. Hierdurch wird eine hohe Effizienz bei der induktiven Energieübertragung gewährleistet. Die Kerne 39 leiten das Magnetfeld so, dass sich eine maximale Felddichte um die Sender- und Empfängerspule 11, 12 bildet, was sich ebenfalls, gegenüber einem System ohne Kern, positiv auf die Effizienz der Energieübertragung auswirkt.
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Durch die Rohre 30, 36 und die Fluidbohrungen 19, 29, 35 kann Wasser als Kühlmedium geleitet werden. Die Schlauchstutzen 20 ermöglichen, dass die ersten und die dritten Fluidbohrungen 19, 35 miteinander über einen Schlauch verbunden werden können, so dass beispielsweise mit einem einzigen Kühlkreislauf sowohl die Induktionsspule 4 als auch die Empfängerspule 12 inklusive der verbindenden elektrischen Leiter gekühlt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Werkstück
- 3
- Drehteller
- 4
- Induktionsspule
- 5
- erste Station
- 6
- zweite Station
- 7
- Stromquelle
- 8
- Wechselkopplung
- 9
- stromquellenseitige erste Kopplungshälfte
- 10
- verbrauchsseitige zweite Kopplungshälfte
- 11
- Senderspule
- 12
- Empfängerspule
- 13
- erste Schnittstelle
- 14
- zweite Schnittstelle
- 15
- stromquellenseitige Schnittstellenhälfte
- 16
- verbrauchsseitige Schnittstellenhälfte
- 17
- Block
- 18
- Anschlusskontaktstück
- 19
- erste Fluidbohrung
- 20
- Schlauchstutzen
- 21
- Pratze
- 22
- T-Nut
- 23
- Anschlag
- 24
- Schraubverbindung
- 25
- Anschlussstück
- 26
- Leiter des Anschlussstücks 25
- 27
- Fuß des Anschlussstücks 25
- 28
- Kunststoffplatte
- 29
- zweite Fluidbohrung
- 30
- erstes Rohr
- 31
- Fluidschnittstelle
- 32
- zweites Gehäuse
- 33
- Boden des ersten Gehäuses
- 34
- Kupferleiter
- 35
- dritte Fluidbohrung
- 36
- zweites Rohr
- 37
- Mittelsteg
- 38
- empfängerseitiger Ring
- 39
- Kern
- 40
- Mittelbohrung des Kerns 39
- 41
- kreisförmige Nut im Kern 39
- 42
- Isolierplatte
- 43
- erstes Gehäuse
- 44
- senderseitiger Ring
- 45
- Kondensator
- A
- Abstand zwischen Sender- und Empfängerspule 11, 12
- L
- Längsrichtung der Wechselkopplung
- R
- Rotationsachse des Drehtellers 3
